Modellbasierte Anforderungsspezifikation sicherheitskritischer ...

Allerdings zeigt die natürliche Sprache bei der funktionalen Spezifikation von sicherheitskritischen
Systemen einige immanente Nachteile, die auch durch eine optimale Strukturierung des
Erstellungsprozesses und der Dokumente nicht ausgeglichen werden können:
• Natürlich-sprachlich formulierte Dokumente sind nicht eindeutig, weil die Syntax- und
Semantikdefinition natürlicher Sprachen immer Interpretationsspielraum lässt.
• Natürlich-sprachliche Dokumentationen komplexer Systeme erreichen oftmals einen großen
Umfang, was zu einem hohen Bearbeitungsaufwand führt.
• Natürlich-sprachliche Anforderungsspezifikationen setzen üblicherweise erhebliches Fachwissen
voraus, da die durch die Verwendung natürlicher Sprache fehlende Genauigkeit
durch viele Annahmen des Lesers implizit kompensiert werden muss.
• Natürlich-sprachliche Dokumentationen lassen sich nicht automatisiert auf Vollständigkeit,
Widerspruchsfreiheit und Korrektheit prüfen.
3.1.1.2. Formale Sprachen
Eine Möglichkeit zur exakten und eindeutigen Beschreibung von Systemen besteht in der Verwendung
mathematisch/logisch orientierter, formaler Spezifikations- und Beschreibungssprachen.
Zu dieser Gruppe gehören - als exemplarische Aufzählung - unter anderen die folgenden
Sprachen:
• TLA+ [LAM02], eine von Leslie Lamport entwickelte und auf Temporallogik und Aktionslogik
basierende Sprache, die zur Spezifikation von Systemen genutzt werden kann
• Die formalen Sprachen B [SCH01] und Z [IEC13568], die auf den Arbeiten von Jean-
Raymond Abrial basieren und die zur Erstellung von Systemspezifikationen verwendet
werden können
• Kontrollierte natürliche Sprachen, wie beispielsweise ACE [FUS96], die auf einer syntaktischen
und semantischen Einschränkung natürlicher Sprachen (hier: Englisch) basieren.
In kontrollierten Sprachen lassen sich Spezifikationen schreiben, die auf den ersten Blick
natürlich-sprachlichen Texten ähneln, sich aber auf Grund ihrer speziellen Eigenschaften
in formale Spezifikationen überführen lassen und somit ausführbar und durch Test- und
Verifikationstechniken überprüfbar werden
• Neben diesen generellen Ansätzen existieren auch Vorschläge für domänenspezifische formale
Systembeschreibungssprachen, wie z.B. eine spezifische formale Sprache für die Beschreibung
von Leit- und Sicherungssystemen für Eisen- und Straßenbahnen von Haxthausen
und Peleska [HAP02]
Die Syntax dieser Gruppe von Beschreibungsmitteln ist üblicherweise stark mathematisch geprägt.
Der folgende Ausschnitt aus einer in TLA+ verfassten Systemspezifikation gibt einen Eindruck
von der Charakteristik dieser Beschreibungsmittel.
invalSet ==
(∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗)
(∗ The set of Inval messages that are generated . ∗)
(∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗∗)
IF writing
THEN { [ t y p e |−> " Inval " ,
cmdr |−> msg.cmdr,
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